JPS58141335A - 耐時効性および深絞り性の優れた冷延鋼板 - Google Patents

耐時効性および深絞り性の優れた冷延鋼板

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JPS58141335A
JPS58141335A JP2225582A JP2225582A JPS58141335A JP S58141335 A JPS58141335 A JP S58141335A JP 2225582 A JP2225582 A JP 2225582A JP 2225582 A JP2225582 A JP 2225582A JP S58141335 A JPS58141335 A JP S58141335A
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JP
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cold
steel
temperature
steel plate
rolled steel
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JP2225582A
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English (en)
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Takayoshi Shimomura
下村 隆良
Hideo Kobayashi
英男 小林
Masaru Ono
小野 賢
Yoshihiro Hosoya
佳弘 細谷
Hiroshi Naemura
苗村 博
Osamu Nozoe
野副 修
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing

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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、耐時効性および深絞シ性の優れた冷延鋼板
の製造方法に関するものである。
近年、製鋼技術の目覚しい発展によシ従来の鋼に比べて
極低成分、高清浄度の鋼の溶製が可能になってきた。こ
れは、吹錬技術の進歩と共に脱ガス技術の進歩に負うと
ころが大である。
そこで、鋼中0.N量が著しく低い鋼を低コストで溶製
することができる今日、耐時効性および深絞り性が請求
される冷延鋼板に対しても、新規な成分からなる新製品
の出現が望まれていることは云うまでもない。
一方、今日、冷延鋼板の焼鈍技術として連続焼鈍法が注
目されている。連続焼鈍は従来の箱焼鈍に比べてコンパ
クトな単一プロセスで短時間での焼鈍が可能であるため
増々その比率が高まる傾向にある。
しかし、連続焼鈍法により製造した絞シ用冷延鋼板は、
下記の点で材質上の問題点かあ、る。
(1)、連続焼鈍法によシ従来の箱焼鈍材に匹敵する絞
シ性を得るためには、絞り性に有利な再結晶集合組織の
発達を促すために、熱延時の巻取温度を高めてカーバイ
トの粗大化あるいはMキルド鋼の場合にはAjNの析出
を図る必要がある。これは基本的には、鋼中の固溶0.
  Nが再結晶集合組織の形成に悪影響を及ぼさないよ
うな析出状態にしておくことに池ならな、い。反面、連
続焼鈍材ではこうした高温巻取を行なうために、コイル
内でのAjlNの析出状態およびカーバイトの粗大化状
態が異なるため、焼鈍後のコイルで長手方向の材質変動
(°イ″”7ド性)が大↑−1,)と5゛う問題がある
・(2)、絞シ用冷延−板として重要な材質の1つとし
て耐時効性がある。そこで、連続焼鈍では短時間での冷
却過程で鋼中o(NはMキルド鋼を高温を歪時効性が問
題とならない童まで低減させる必要がある。そのために
は一旦焼鈍加熱温度からしかるべき冷却方法で急冷を行
ない、その後、固溶Cの過飽和度を駆動力として短時間
で過時効処理を行なう方法が開発された。この場合、よ
り短時間でしかも低いレベルまで固溶C量を減少させる
ためには、i11時効処理前の固溶C量を増すのが有効
である。しかし、その反面過時効処理を行なって固溶C
を析出させると、Cがフェライト粒内にカーバイトとし
て微細に析出し、焼鈍材の延性、特に均−伸びを劣化さ
せる。
上記問題は、基本的には鋼中のC,Hに起凶したもので
あるので、鋼中のC,Nを予めコイルエンド性、時効性
、延性劣化が問題とならない量まで低減するか、あるい
は問題とならない存在状態とすることが連、竺、、焼鈍
材の材質向上に対して有効である。
そこで、前者の方法としては1例えば特開昭48−56
17号公報に開示されるものがある。
これは、0<0.02%、Mn:0.05〜0.25%
81:0.05〜0.25%とすることによって深絞り
性の優れた冷延鋼板を連続焼鈍によル得るものである。
しかし、この方法ではNに関する規定は無く、22〜7
0 ppmの範囲では材質上火、きな変化は無いとされ
ている。一方、Nl!−地を規定したものに特開昭49
−35218号公報に開示されるものがある。これは、
 N<20ppm、  MnS2.30チ、0≦(Mn
)−Mn原子量10原子量x(o)−m原子量/S原子
量×〔8〕≦0.15 とするものであるが、0に対し
ては特に考慮していない。
後者の方法としては、鋼中のC,Nを炭化物あるいは窒
化物として析出させるに足る添加元素。
例えば%Ti、  Nb、  Zr、  V、 AN、
  B 等を添加するもので、その−例として時分95
49−31844号公報に開示されるものがある。これ
は、0く0.02 %、SO1,Aj : 0.01〜
0.0596の鋼にTi10:20〜45に相当するT
1を疹加して非時効の冷延鋼板を得るものである。また
、特公昭51−17490号公報には、0≦0.010
%、 MnS2.4%の鋼に0.009〜0.16−〇
Bを添加するものが開示されている。
しかし、上述した何れの方法によってもコストと材質バ
ランスの点で箱焼鈍材に匹敵する絞り用冷延銅板を連続
焼鈍によシ製造することが困難であった。
この発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであ
って、鋼中(i、N量、冷圧率、焼鈍温度を所定の値に
規定することによって、耐時効性および深絞シ性の優れ
た冷延鋼板を製造することt目的とする。
すなわち、この発明は。
(1)、c≦0.0030%、N量0.0020%、 
MnS2.20%、0.020≦So1.AI≦0.0
70係(以上重重%)。
残部鉄および不可避不純物からなる鋼を、仕上温度85
0℃以上1巻取温度500〜700℃で熱間圧延し、冷
延率80−以上で冷間圧延し、次いで、、750℃以上
の温度で連続焼鈍する、(2)、上記(1)の組成に、
O,0O05≦B≦0.0020tIbを加えた鋼を同
じ条件で処理する。
という冷延鋼値の製造方法を要旨とする。
久に、木材銅組成を上記のように屋めた理由について説
明する。
まず、C童について説明する。第1図は、後述する第1
表の鋼中1〜10について仕上温度900℃。
巻取温度700℃で熱間圧延し、冷延率85チで冷間圧
延し1次いで、800℃で連続焼鈍するごとによって得
られた冷延鋼板について、鋼中CIと時効指数AIとの
関係を示したものである。第1図から明らかなように、
ctが30 ppm以下であれば低い時効指数が得られ
ることがわかる。特に、Nが20ppm以下の場合に時
効指数のレベルが低下することから残留固溶N量も歪時
効に対して無視し得ないことがわかる。Bを添加した鋼
8,9.10では更に時効指数の低下が認められる。従
って、この発明ではC量を0.0030膚以下に限定し
たのであ、る。
次にN量について説明する。Nは、脱ガス処理を行なっ
てもその含有量を0とすることが困難であるので、残M
NはAtあるいはBが複合添加される場合はBによって
時効が問題とならないレベルまで固定されなくてはなら
ない。従って、N量が多い場合はMあるいはBの添加量
を増す必要があり、それに伴って焼鈍材中にAgNある
いはBN析出物が増加する。こうした微細な析出物はN
化合物に限らず、鋼板の均−伸び量を支配する加工硬化
性を劣化させる。一般に、鋼板の加工硬化性は、加工硬
化指数(n値)で評価され、この指数が大きい程張出し
成形性が優れている。第2図は、第1表中鍋1〜5.1
1.12について第1図の場合と同一条件で焼鈍した場
合のN量とn値との関係を示したものである。第2図か
ら明らかなように。
Nilの減少と共にn値の増加が認められる。これは、
固溶状態にあるNの影響ではなく、700℃巻取シで生
成するAINが減少することによるものである。n値は
、N量20 ppmでほぼ一定の高い値となる。連続焼
鈍では過時効段階でフェライト粒内に析出する微細なカ
ーバイトもn値を劣化させる。
第2図からも明らかなように、0も同時に少ない方が好
ましいことがわかる。従って、この発明ではNJIを0
.0020%品下に限定した。
尚、CとNとの総量を0.0040%以下に規定すると
コイル長手方向の材質変動がほとんど無くなシコイルエ
ンド性が良くなる。これは、第1表中鍋1〜5,11.
12について冷延コイル長手方向の材質変化を(コイル
両端部の材質平均)−コイル中央部の材質平均)で評価
した場合のO十N量とその評価値の関係を示した第3図
から明らか−である。
次にMnであるが、これは深絞り性i向上させる作用が
ある。従来、鋼中のMnを下げることはr値の向上に寄
与するが、0.07%以下であるとむしろr値が低下す
ることが箱焼鈍材においては知られていた。しかし、禾
発明者等は連続焼鈍においては、C≦0.0030%、
 N量0.0020%に規定した鋼1:、 b イテも
冷延率および焼鈍温度の最適化によって十分高いr値が
得られることを見出した。つまfi、Mn≦0.20%
ではi≧1.8となることを見出した。従って、この発
明ではMn≦0.20%としたのである。
終シに、 Sol、A11であるが、これは特に連続焼
鈍材において熱延巻取シ時に、Nを固定する作用をし、
0.020%未満ではNレベルが低いためAINの析出
がほとんど望めない。一方、、0.070%を越えると
Nを固定する効果が無いばかシか過剰のMによる材質劣
化が問題となる。従って、この障明ではSol、 Al
lを0.020〜0.070%の範囲に限定したのであ
る。
尚、この発明において、BをO,Q Q Q 5〜0.
002Qチ添加すると好ましい結果がもたらされる。こ
れは基本的には、熱延材のフェライト粒のコントロール
を目的としたものである。つまシ、上述した0、 Nレ
ベルにすると、 Ar3変態温度が上昇し1通常の熱延
仕上条件では最終圧延温度がAr、点以下となることが
予想され、このために高温巻取シを行なった場合粗大フ
ェライト粒組織が現われるといった問題がある。従って
、Bはフェライト変態抑制効果を狙いとして効果の認め
られる下限と・して0.0005%を、Nの上限値0.
OO’2%に対して、B/N≦1の条件で0.0020
%を上限とした範囲で添加すると材質上好ましい結果が
得られる。
次に、この発明において実施する熱処理条件について説
明する。
第4図は、g1表に示される本発明鋼1.8について冷
圧′485%、焼鈍温度$50℃で連続焼鈍したときに
得られるr値に及ぼす熱延時の仕上温度と巻取温度との
関係を示したものである。第4図から明らかなように、
鋼lにおいては、仕上温度850℃以上1巻取温度50
0〜700℃で1.8以上のr値が得られる。一方、B
を゛添加した鋼8においては、仕上温度850℃以上1
巻取温度500〜700℃で1.83以上の?値が得ら
れる。従って、仕上温度と巻取温度の最適領域が拡大す
ると云う点では、Bを添加することが好ましいと云える
。これらの傾向は、基本的には最適仕上温度以下では熱
延材のフェライト組織が混粒となることに起因する材質
劣化で、最適巻取温度領域を外れた場合、下限温度以下
では、鋼中Nの固定が十分性なわれないためで、上限温
度以上ではフェライト粒の粗大化が起こることによる材
質劣化である。ただし、本発明鋼は製鋼段階でN≦20
ppmとするため連続焼鈍に供する上で熱延巻取温:Q 度の最適範囲は従来鋼よシ広く実用上も好ましい。
次に、冷延率を80%以上とした理由について説明する
第5図は、第1表中鋼lについては仕上温度900℃1
巻取温度640℃、@8については仕上温度860℃1
巻取温度640℃で熱間圧延した後、70〜95%の範
囲で冷間圧延を行なった後、850℃で連続焼鈍を行な
ったときに得られるr値の変化を示したものである。第
5図から明らかなように、80%以上の冷間圧延を行な
うことによって高いr値が得られると共に、r値の面内
異方性を示すΔrが0.5以下になる。更に、85%以
上ではΔrが0.4以下となシ探絞り用鋼板として非常
に好ましいr値のバランスが得られることがわかる。従
って、この発明においては。
冷延率を80係以上、好ましくは85%以上?コ限定し
たのである。
次に、冷間圧延後の鋼板を750℃以上で連続焼鈍する
理由について説明する。
第6図は、第1表中鋼lと8についての焼鈍温度とr値
との関係1示すものであるが、焼鈍温度が750℃未満
ではr値が1.8にならないことが明らかである。Bを
添加し丸鋼8ではr値が1.8よシ若干高くなっている
。従って、この発明では焼鈍温度を750℃以上とした
この発明の実施例について説明する。
第1表に示す鋼中、鋼1. 3. 5. 7について仕
上温度900℃1巻取温度680℃で熱間圧延し、冷延
率85%で冷間圧延し1次いで、850℃で連続焼鈍を
行なった。この結果を第2表に示す。
第1表 第1表において工は本発明鋼、NIは比較鋼を示す。
第2表 第2表から明らかなように1本発明鋼1.3は比較鋼5
.7に比べて材質的に優れたものであることがわかる。
次に、w、1表に示す鋼中、鋼8,9.10について仕
上温度860℃1巻取温度680℃で熱間圧延し、冷延
率85%で冷間圧延し、次いで。
850℃で連続焼鈍を行なった。この結果を第3表に示
す。
第3表 第3表から明らかなように、本発明鋼8.9は比較鋼1
0に比べて材質が優れていることが明らかであシ、Bを
添加することによって更に材質の優れたものとなってい
る。
以上親羽したように、この発明によれば、鋼中0、N量
、冷延率、焼鈍温度を所、定値に規定することによって
耐時効性および深絞シ性の優れた冷延鋼板を製造するこ
とができる止いった有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、c量と時効指数AIとの関係を示す図。 第2図は、N量と加工硬化指数n値との関係を示す図、
第3図は・・、O+N量とΔYP、  ΔE1  との
関係を示す図、第4図は1巻取温度と仕上温度との関係
を示す図、第5図は、圧下率とテ、Δr との関係を示
す図、第6図は、焼鈍温度とデとの関係を示す図である
。 出願人  日本鋼管−株式会社 代理人  提  敬太部 (他1名) 馬1図 第2図 N(ppm) 177− 馬3図 C十N(pρ爪〕 市4図 誉取温11’c) 手続補正書(自発) 昭和57年4月8日 特許庁長官  島 1)春 樹   殿1、事件の表示 特願昭57’−22255号 2、発明の名称 耐時効性および深絞り性の優れた冷延鋼板の製造方法住
所 東京都千代田区丸の内−丁目1番2号氏名(名称)
 (412)日本鋼管株式会社代表者 金 尾   實 7、補正の内容  別紙の通り (1)  明細書、絹9頁、発明の詳細な説明の欄3行
目、 「−コイル中」とあるを、 「−(コイル中」に訂正する。 (2)  明細書、第9頁、発明の詳細な説明の欄、6
行目、 「向上」とおるを、 「劣化」に訂正する。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)、0≦0.0030%、N≦0.0020%、M
    n≦0.20%、0.020≦SO1,Alt≦0.0
    70%(以上重量係)、残部鉄および不可避不純物から
    なる鋼を。 仕上温度850℃以上1巻取温度500〜700℃で熱
    間圧延し、冷延率80%以上で冷間圧延し、次いで、7
    50℃以上の温度で連続焼鈍することを特徴とする。耐
    時効性および深絞シ性の優れた冷延鋼板の製造方法。 (2)、0≦0.0030%、N≦0.0020%。 Mn≦0.20%、0.020≦801J≦O,O’7
    0%。 0.0005≦B≦o、oo2o%(以上重量%)、残
    部鉄および不可避不純物からなる鋼を、仕上げ温度85
    0℃以上1巻取温度500〜700℃で熱間圧延し、冷
    延率80%以上で冷間圧延し1次いで。 750℃以上の温度で連続焼鈍することを特徴とする。 耐時効性および深絞シ性の優れた冷延鋼板の製造方法。
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